科普利BEP2粉末流动性测定仪

按照美国药典1174章节和欧洲药典2.9.36章节的粉末流动性要求而设计，广泛用于制药工业中的粉末流动性检测，新的美国和欧洲药典方法中提出了四种对粉末流动性的检测方法和标准：
◆通过孔口流动
◆休止角
◆剪切盒
◆压缩指数和Hausner比

英国科普利公司提供的粉末流动性测试仪BEP2可以完成药典规定的四种方法中三种分析：通过孔口流动、休止角和剪切盒，BEP2易于使用、体积小、容易更换量筒、漏斗、角度板和剪切池附件，下面可以看到每一个测量附件。

一、圆柱量筒附件，圆筒附件（通过孔口流动）
测定一定量的粉末通过已知大小孔径的能力和时间，是量化粉体流动的有效方法。
同时，更重要的是粉末流过孔口的能力受到粉末粒子自身性质以外其它因素的影响，这些因素包含：构成粉末容器的形状和材质；粉体床的直径和高度，以及孔口形状。
药典中建议使用圆柱形容器可以促进粉末间的相互流动，而不是粉末与器壁间的流动，最大程度降低不同容器材质带来的影响。
如标题所示，该技术仅适合非粘性粉末的流动。假设样品符合非粘性粉末的流动，药典也建议测试符合如下条件：
1．粉体床的高度远大于孔的直径。
2．孔的开口直径至少6倍于颗粒直径。
3．圆筒的直径大于孔的开口直径2倍以上
因此，由粉体床和孔口变化引起的测量差异可以被忽略，量筒附件的设计已经考虑了以上所有因素。
量筒附件包括20个不同规格的不锈钢圆盘，圆盘中央有一个精确的钻孔，孔口尺寸对应20种直径：4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28, 30, 32, 34, 36mm。在装样时有一个挡板会盖住圆盘中央的孔口，挡板可以平滑的取下，让粉末可以流过特定的孔口而不会引起震动。
圆筒附件可以用于两种测量方法：
(a)基于质量对时间的定量流动性测试；
(b)确定粉末固有流动性，它同流动指数相关，基于比较测量法。
A、质量对时间曲线
操作非常简单，针对相应的粉末，选择一个合适的孔口尺寸（对于未知的样品，可以从18mm的孔开始测量，然后来决定增加或减少孔的大小），调节挡板，保证其盖住其孔，加入待检测的样品（如100g），打开挡板，开始计时；待全部样品通过其漏斗，测量出流动时间。连续测量三次，根据质量和时间计算出流动速率：克/秒。
B、固有流动指数
圆筒附件提供了一个简单地、可重复地对粉末流动性的检测技术，它包含了很多影响流动性的物理特性，如：颗粒大小、形状、细度、表面积、真密度和堆积密度、孔隙率、沉淀物、带电性，而所有的这些物性没有量化测定出来。  
固有流动指数基于单个粉末自由流过平板孔的流动能力，其流动指数表达为粒子连续三次自由流过的最小孔直径（mm）。
对于新的配方，我们建议首先使用18mm直径的孔，当平板放上，挡板关闭的情况下，加入50克样品于圆筒的漏斗中。
等待30秒，允许可能的絮状团聚，然后打开挡板。如果粉末流过孔口以后，剩余粉末形成倒角锥形，则测试为正；另一方面颗粒整体团聚，会突然地流过孔口，剩余粉体会形成圆柱形空穴。这种情况下，如果粉末无法流过孔口，测试即为负。
对于测试为正，则减少孔的大小，直到负的结果出现，然后再增大孔径，直到正的出现，并三次正常顺利流过。
流动指数被成功应用于判断干粉填料的流动性，如：胶囊填充、压片和干粉包装装置，从而避免高的变异系数。流动指数也可用于确保材料流动性的采购指标，作为质量控制程序的一个环节。

二、漏斗附件（通过孔口流动）
在一些情况，为了模拟一些产品的实际流过料斗或其他生产条件，我们使用一个锥形漏斗。
锥形漏斗是由不锈钢的漏斗和喷嘴组成，其规格符合欧洲药典2.9.16章对流动性测试的要求，容量约为400ml。
仪器提供直径10、15、25mm三个规格的喷嘴，漏斗和喷嘴均由药用级316不锈钢制造。喷嘴由螺母连接漏斗，所以可以快速更换。漏斗底部的孔口开合由可调的挡板控制，填充样品粉末时挡板关闭孔口。测试方法和圆筒测试中的A方法（质量对时间曲线）类似。

三、天平/计时器 附件
增加一个天平和计时器与档板的微动开关连接，无需额外秒表，仪器就可以实现圆筒方法和漏斗方法的自动计时和称重（时间-质量曲线）；它有四种工作模式：（1）确定已知样品重量的粉末流过时间；（2）确定已知样品体积的粉末流过时间；（3）确定特定时间内流过的样品重量；（4）绘制流动时间和样品质量曲线（或质量-时间曲线）。

四、休止角附件
休止角是由于颗粒状材料倾倒在水平面上形成的堆积层与平面的夹角。休止角与粉末的密度、比表面及颗粒间的摩擦系数等相关。
休止角附件由一个直径为100mm圆形测量台及一个数显高度计组成，高度计的测量范围为0-300mm，精度为0.03mm。测量台的边缘向上突出以确保粉末能够在上面形成堆积层，同时多余的粉末收集在测试平台下面的托盘里。
对于休止角的测量，一般在测量平台上方75mm处安置10mm直径喷嘴的漏斗。如果必要的话，可以搅动粉末以帮助粉末落下。

五、剪切池附件
剪切盒测试广泛的用于制药工业中细粉颗粒和块状颗粒的流动性测试，以及它们在料仓、料斗、加料口和其它输送设备中的流动行为。

粉末流过这些装置的能力与其堆积密度和剪切强度有关。
BEP2的剪切盒附件由一个直径140mm×高32.5mm、容积为500ml的柱形槽做成（材质为丙烯酸树脂），底部有一个直径100mm的孔，在用丙烯酸树脂圆盘固结（压实）样品的过程中，孔口可以密封。测试基于固结后的整体粉末上，由圆盘施加的剪切力的测定。它分两步测量，a样品固结（体密度）和b屈服强度（剪切长强度）。
样品首先进行负载固结，以便知道体密度，理想的情况是样品经历实际应用中相同的负载固结，或者用标准的10公斤压力负载来替换。
测试圆柱样品槽底部的丙烯酸密封圆盘移走，逐步增加样品上方的负载，加载过程是通过样品槽上方的漏斗逐步倾倒沙子到样品上方的容器里，直到测试样品发生剪切屈服时为止。
结果以堆密度、剪切强度表示。理想情况下还需要发生屈服的装置孔口直径值。

BEP2 粉末流动性测试仪
备件号    描述
1650      底座与支架
1651      圆筒附件（通过孔口流动）
1652      漏斗附件（通过孔口流动）
1653      天平/计时器 附件
1654      休止角附件
1655      剪切池附件